(57)【要約】      （修正有）【課題】プレス成形される板材に必要となる潤滑油の塗油量の調整を可能とし、かつ、精度良く塗油できるプレス成形用潤滑油の塗油方法および装置を提供する。【解決手段】プレス成形用板材の走行路１１の上下に一対の押えロール２１、２２が設置され、各押えロールの回転方向後方に、絞りロール３１、３２が設置してあると共に、絞りロール３１、３２は、押えロール２１、２２に対する押し付け圧力を調整するための絞りロール圧力調整装置を介して押えロールに押し付けられている。絞りロール３１、３２の押えロール２１、２２に対する押し付け圧力で、プレス成形用板材の各表面の塗油量を調整する。【効果】成形に必要でかつ十分の潤滑油を精度良く、しかも安定的に塗油できる塗油方法と装置を提供し、プレス成形性や部品形状精度を向上させて、生産の安定に大きく寄与する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス成形用板材の走行路の上下に回転可能に設置され、走行路を走行する前記プレス成形用板材の上下面にそれぞれ当接する少なくとも一対の押さえロールと、各押さえロールに押し付け可能に設置された絞りロールと、各押さえロールに対する絞りロールの押し付け圧力をそれぞれ独立して調整するための絞りロール押し付け圧力調整装置と、前記押さえロールと絞りロールとの間に潤滑油を供給する潤滑油供給手段とを備えることを特徴とするプレス成形用潤滑油塗油装置。
【請求項２】
走行路の上側に設置された押さえロールと該押さえロールに押し付けられる絞りロールとの間に供給される潤滑油によって、両ロール間にオイルダムが形成され、該オイルダムから押さえロールに対し塗油に必要な潤滑油が供給されるように構成されていることを特徴とする請求項１記載のプレス成形用潤滑油塗油装置。
【請求項３】
走行路の上側に設置された押さえロールと絞りロールの幅方向端部に、前記オイルダムの堰となる油きりが設けられていることを特徴とする請求項２記載のプレス成形用潤滑油塗油装置。
【請求項４】
走行路の下側に設置された押さえロールの下方に潤滑油を収納するオイルパンが配置され、前記押さえロールは、前記オイルパン内に収容された潤滑油を回転しつつその表面でピックアップできるようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプレス成形用潤滑油塗油装置。
【請求項５】
走行路の上側に設置された押さえロールと絞りロールは、走行路の下側に設置された押さえロールと絞りロールに対し、軸方向長さが長くされていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のプレス成形用潤滑油塗油装置。
【請求項６】
前記押さえロールによるプレス成形用板材に対する押さえ圧力を調整する押さえロール圧力調整装置を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のプレス成形用潤滑油塗油装置。
【請求項７】
前記対の押さえロールの走行路方向前方であって、プレス成形用板材の走行路の上下に対となるピンチロールが設置され、該ピンチロールによるプレス成形用板材に対する押さえ圧力を調整するピンチロール圧力調整装置を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のプレス成形用潤滑油塗油装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プレス成形される板材の上下表面に潤滑油を塗油する塗油装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プレス成形に際しては、成形時の潤滑と、表面酸化および傷防止を目的として、プレス成形される材料の表面に潤滑油が塗油される（例えば、特許文献１、２参照）。特に、板材の成形では、潤滑油の潤滑性能や潤滑油の塗油量によって成形加工時の材料流動が左右されるため、板材への潤滑油の塗油精度は、割れのない、また、成形後の形状精度を確保する上で極めて重要である。
従来、このプレス成形の際の潤滑油の塗油は、フローコーター、ロールコーター（特許文献２参照）などを用いて行われており、また、板材の製造時にあらかじめ潤滑油を静電塗油する方法も採用されている。
【０００３】
【特許文献１】
実公平６−２７７３号公報  （図１）
【特許文献２】
特開平５−３１７７７０号公報  （図１、３、８）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記に挙げた潤滑油の塗油方法のうち、静電塗油による方法は、コイル状態の板材に大量に精度良く塗油するには適しているが、潤滑油の種類や塗油量をプレス成形の形状に合わせて調整することはできないため、プレス成形用板材の塗油には適していないものであった。
また、フローコーターを用いる方法は、塗油量の調整が難しく、片面のみの塗油となるばかりでなく、塗油量が過多となりやすいという問題があった。
一方、ロールコーターを用いる方法は、均一にかつ比較的精度良く潤滑油を塗油することが可能であったが、塗油量は、成形の都度、成形結果を見て調整する必要があり、表裏面の塗油量の管理が不十分となって、成形時の割れや、形状不良の原因を起こしていた。また、生産を安定させるために、一般に高粘度の潤滑油の使用や、塗油量を多くすることが行われていた。このため、成形後に部品形状精度の修正等の手直しがされていたし、余分な潤滑油は作業環境を阻害する要因となっていた。このように、成形に必要でかつ十分な量の潤滑油を適正に精度良く塗布、管理できる装置の開発が待たれていた。
【０００５】
この発明は上記の如くの問題点に鑑みてなされたもので、プレス成形される板材に必要となる潤滑油を精度良く塗油できるプレス成形用潤滑油塗油装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明のプレス成形用潤滑油塗油装置のうち、請求項１記載の発明は、プレス成形用板材の走行路の上下に回転可能に設置され、走行路を走行する前記プレス成形用板材の上下面にそれぞれ当接する少なくとも一対の押さえロールと、各押さえロールに押し付け可能に設置された絞りロールと、各押さえロールに対する絞りロールの押し付け圧力をそれぞれ独立して調整するための絞りロール押し付け圧力調整装置と、前記押さえロールと絞りロールとの間に潤滑油を供給する潤滑油供給手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載のプレス成形用潤滑油塗油装置の発明は、請求項１記載の発明において、走行路の上側に設置された押さえロールと該押さえロールに押し付けられる絞りロールとの間に供給される潤滑油によって、両ロール間にオイルダムが形成され、該オイルダムから押さえロールに対し塗油に必要な潤滑油が供給されるように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載のプレス成形用潤滑油塗油装置の発明は、請求項２記載の発明において、走行路の上側に設置された押さえロールと絞りロールの幅方向端部に、前記オイルダムの堰となる油きりが設けられていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載のプレス成形用潤滑油塗油装置の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、走行路の下側に設置された押さえロールの下方に潤滑油を収納するオイルパンが配置され、前記押さえロールは、前記オイルパン内に収容された潤滑油をその表面でピックアップできるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載のプレス成形用潤滑油塗油装置の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、走行路の上側に設置された押さえロールと絞りロールは、走行路の下側に設置された押さえロールと絞りロールに対し、軸方向長さが長くされていることを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載のプレス成形用潤滑油塗油装置の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記押さえロールプレスによる成形用板材に対する押さえ圧力を調整する押さえロール圧力調整装置を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載のプレス成形用潤滑油塗油装置の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記対の押さえロールの走行路方向前方であって、プレス成形用板材の走行路の上下に対となるピンチロールが設置されており、該ピンチロールによるプレス成形用板材に対する押さえ圧力を調整するピンチロール圧力調整装置を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明は、塗油量の安定が可能になると思われるロールコーターに着目し、ロールの組み合わせと塗油量の調整方法について検討を行った結果として導かれたものである。すなわち、本発明は、上記のようにプレス成形用板材に潤滑油を塗油するための押さえロールと、塗油量を調整するための絞りロールとを組み合わせることによって構成される。本発明によれば、絞りロール押し付け圧力調整装置によって各絞りロールによる押さえロールへの押し付け圧力を調整することができるので、押さえロールと絞りロールとの間からさらに押さえロールに供給される潤滑油量を板材の上下面側でそれぞれ調整することができ、その結果、押さえロールからプレス成形用板材の上下表面に移行する潤滑油の量を適切に調整することができ、プレス成形用板材の上下表面に精度良く潤滑油を塗油することができる。
【００１４】
なお、走行路の上側に設置される押さえロールへの潤滑油の供給は、押さえロールと絞りロールとの間に潤滑油を供給し、これらロール間で形成されるオイルダムから供給されるようにした潤滑油供給手段により行うのが望ましい。オイルダムは、押さえロールに対し、絞りロールの回転数を順方向において少なくしたり、回転方向を逆方向とすることによって形成することができる。
オイルダムの形成によりロールの軸方向において均等かつ安定した潤滑油の供給が可能となる。押さえロールと絞りロールの太さは、十分な深さのオイルダムが形成されてオーバーフローがなるべく起こらないようにできる太さとすることが望ましい。ロールの回転数、潤滑油の粘度で供給された潤滑油の形態が変化するので、高速で塗油する場合には、特にこのオイルダムの深さが重要となる。
【００１５】
また、オイルダムに供給する潤滑油量を十分にして、ロールの全長に亘って均一な塗油量が確保できるようにすると共に、油が滴下して下側の押さえロールと絞りロールに干渉しないようにするために、上側の押さえロールと絞りロールの幅方向端部に堰となる油切りを設けるのが望ましい。油きりが堰を形成してオイルダムの深さを一定に保つことで押さえロールに供給される潤滑油の量を安定させることができる。
【００１６】
また、潤滑油が油切りをオーバーフローした場合に下側に干渉しないように、油切りはオーバーフローした油が外側に移行するようにロールの幅方向に末広がりとなる形状（下方に向けて外側に傾斜する形状）を有するのが望ましい。また、特に上側の押さえロールおよび絞りロールの端部では、潤滑油の表面張力による巻き込みがあり、この巻き込まれた潤滑油が下側表面に対する押さえロールと絞りロールに干渉し、ロール端部における潤滑油の量が多くなるおそれがある。このため、下側への干渉を防ぐために、上側の押さえロールと絞りロールの軸方向長さを、下側の押さえロールと絞りロールよりも長くする（例えば片側５．０ｍｍ以上）のが望ましい。これにより、上側でオーバーフローした潤滑油の干渉を防止できるとともに、表面張力によって巻き込まれてたれ落ちる潤滑油の干渉を排除することができる。
【００１７】
一方、プレス成形用板材の走行路の下側に設置され、板材の下側表面に当接させた押さえロールに対する潤滑油の供給は、押さえロールの下方に配置したオイルパン内の潤滑油を押さえロールの表面にピックアップする潤滑供給手段を設けるのが望ましい。この潤滑油供給手段により板材の下面側に安定して潤滑油を供給することができる。
【００１８】
さらに、押さえロールは、プレス成形用板材に当接する圧力によって塗油量が変化するので、押さえロール圧力調整装置によってプレス成形用板材に当接する押さえ圧力を調整できるようにするのが望ましい。
また、潤滑油を塗油したプレス成形用板材を排出するために、対の押さえロールの走行路方向前方で、プレス成形用板材の走行路の上下に対となるピンチロールを設置することができる。このピンチロールによるプレス成形用板材への押さえ圧力を適切に調整するために、ピンチロール圧力調整装置を備えるのが望ましい。この押さえ圧力によって最終的にプレス成形用板材の上下表面に塗油されている潤滑油量が定まる。
このピンチロールでは、潤滑油が塗油されているプレス成形用板材と接触することで表面に潤滑油が付着し、これが後続のプレス成形用板材に再付着して塗油量を不均一にするおそれがある。そこで、ピンチロールに当接してピンチロール表面に付着した潤滑油を除去する油除去ロール等の除去部を設置するのが望ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施形態を添付の図を参照して説明する。図１は実施形態のプレス成形用潤滑油塗油装置の正面図であり、図２は同装置の要部の構成を表す正面図、図３は要部の構成を表す側面図である。
【００２０】
塗油装置は、架台１０の上部に、一対の押さえロール２１、２２が、プレス成形用板材（図示せず）の走行路１１を挟むようにして上下に対向させて設置されている。そして、各押さえロール２１、２２の回転方向（図２参照）後方に一対の絞りロール３１、３２が設置してあり、上側の絞りロール３１が上側の押さえロール２１に、また、下側の絞りロール３２が下側の押さえロール２２に当接できるようにされている。更に、押さえロール２１、２２の回転方向前方には、走行路１１を挟むようにして一対のピンチロール４１、４２が上下に対向させて設置されている。このピンチロール４１、４２に対しては、絞りロール３１、３２と同様に、ピンチロール４１、４２の回転方向後方に一対の掻き取りロール５１、５２が設置してあり、上側の掻き取りロール５１が上側のピンチロール４１に、下側の掻き取りロール５２が下側のピンチロール４２に一定の圧力で当接させてある。
【００２１】
前記一対の押さえロール２１、２２は、押さえロール圧力調整装置２３によって、走行路１１を通過するプレス成形用板材に当接する圧力が調整できるようにされている。該押さえロール圧力調整装置２３は、例えばシリンダアクチュエータによって押さえロール２１、２２の軸部を互いに離接移動させるものによって構成することができる。
ピンチロール４１、４２も同様で、ピンチロール圧力調整装置４３によってプレス成形用板材に当接する圧力が調整できるようにされている。このピンチロール圧力調整装置４３においても、例えばシリンダアクチュエータによってピンチロール４１、４２の軸部を互いに離接移動（上下方向）させるものによって構成することができる。
また、前記絞りロール３１、３２には、個別に絞りロール圧力調整装置３３、３４が設置されている。絞りロール３１は、絞りロール圧力調整装置３３によって押さえロール２１に当接する圧力を独立して調整できるようにされ、また、絞りロール３２は、絞りロール圧力調整装置３４によって押さえロール２２に当接する圧力を独立して調整できるようにされている。絞りロール圧力調整装置３３、３４は、例えば、シリンダアクチュエータによって絞りロール３１、３２の軸部を押さえロール２１、２２に対し離接移動（横方向）させるものによって構成することができる。
【００２２】
走行路１１の下側に設置した押さえロール２２は、下方がオイルパン６１内に位置するように設置され、押さえロール２２がオイルパン６１内に給油されている潤滑油をピックアップできるようにされており、該構成によって押さえロール２２に対する潤滑油供給手段が構成されている。オイルパン６１は、各ロール２１、２２、３１、３２の軸方向長さを十分カバーできる幅を有していると共に、走行路１１の方向における長さが、絞りロール３１、３２の下側から掻き取りロール５１、５２の下側に亘る長さとされており、これらのロールからたれ落ちる潤滑油を受けることができるようにされている。
【００２３】
オイルパン６１に潤滑油を給油するために、架台１０にはポンプ調整ユニット１２を介して運転される油供給ポンプ１３と配管系１４並びに油供給コック１５が設置されている。油供給コック１５から先の配管系１４は、走行路１１の上側に設置した押さえロール２１と絞りロール３１の当接部付近で、図４のように形成されるオイルダム６２の上側に臨むようにされており、上側に設置した押さえロール２１に対する潤滑油の給油がされるようになっている。該構成によって押さえロール２１に対する潤滑油供給手段が構成されている。
【００２４】
なお、走行路１１の上側に設置された押さえロール２１と絞りロール３１の軸方向長さと、走行路１１の下側に設置された押さえロール２２と絞りロール３２の軸方向長さは、図３に示されているように、異なった長さとされている。即ち、プレス成形用板材の上側表面に対するものとして走行路１１の上側に設置された押さえロール２１と絞りロール３１の軸方向長さは、プレス成形用板材の下側表面に対するものとして走行路１１の下側に設置された押さえロール２２と絞りロール３２の軸方向長さに比べて長くされている。この実施形態では、両端でそれぞれ５ｍｍ突出するように上側の押さえロール２１と絞りロール３１を長くしてある。
【００２５】
更に、上側の押さえロール２１と絞りロール３１が協働して形成するオイルダム６２の両端部に位置して堰を形成するように油きり６３、６３が設置されており、油きり６３の下部側は斜め外側に傾斜しつつ垂下するように形成されている。オイルパン６１は、各ロールの軸方向長さを十分カバーできる幅を有していると説明したが、この油きり６３からたれ落ちる潤滑油を受けることができるような十分な幅を有しているものである。
【００２６】
なお、図１に表れている符号１６は、油回収パンであり、走行路１１を挟んで対向設置した各ロールの下側をカバーできる大きさで設置されている。この油回収パン１６によって、前記オイルパン６１でオーバーフローさせた潤滑油や、各ロールから飛散した潤滑油を受けて、油供給ポンプ１３へと再循環できるようにされている。
【００２７】
次に、上記塗油装置の動作について説明する。
上記塗油装置の押さえロール２１、２２およびピンチロール４１、４２を、架台１０に設置されている速度調整ユニット１７を介して所定の速度で回転運転し、走行路１１に沿って、図２に矢示１８で示すようにプレス成形用板材を押さえロール２１、２２側からピンチロール４１、４２の方向へ走行するように供給する。これにより、プレス成形用板材の上側表面に上側の押さえロール２１で潤滑油を塗油すると共に、下側表面に押さえロール２２で潤滑油を塗油した後、ピンチロール４１、４２で排出する。押さえロール２１、２２が板材に当接する押さえ圧力は押さえロール圧力調整装置２３で予め設定しておく。同様にピンチロール４１、４２が板材に当接する押さえ圧力も、ピンチロール圧力調整装置４３で予め設定しておく。また、上下の絞りロール３１、３２が押さえロール２１、２２に当接する押し付け圧力は、それぞれの絞りロール圧力調整装置３３、３４で個別に設定しておく。
【００２８】
上側の押さえロール２１と該押さえロール２１と逆方向に回転する絞りロール３１との間には、配管系１４によって潤滑油が供給され、オイルダム６２が形成される。オイルダム６２は、油切り６３、６３が堰になって所望の深さが確保される。押さえロール２１が回転当接する板材には、上記オイルダム６２から潤滑油が軸方向の全長に亘って安定的に供給される。そして、絞りロール３１の押し付け圧力は、絞りロール圧力調整装置３３で一定に調整されているので、オイルダム６２から押さえロール２１に塗油用として供給される潤滑油量が上記押し付け力に従って一定量となり、押さえロール２１の表面には潤滑油が一定の膜厚で形成される。この押さえロール２１によってプレス成形用板材の上側表面に所望の量の潤滑油を均一に塗油することができる。絞りロール３１の押さえロール２１に対する押し付け圧力を変化させることで、押さえロール２１の表面を覆う潤滑油の膜厚を変化させることができ、板材上面への塗油量を調整することができる。
【００２９】
一方、下側の押さえロール２２は、回転しつつオイルパン６１から潤滑油をピックアップする。押さえロール２２はその下部が軸方向の全長に亘ってオイルパン内の潤滑油に浸っているので、軸方向の全長に亘って安定的に潤滑油を供給することが可能である。この押さえロール２２の場合も、絞りロール圧力調整装置３４を介して一定の圧力で絞りロール３４が当接しているので、押さえロール２２の表面には一定の膜厚で潤滑油の膜が形成されることとなって、プレス成形用板材の下側表面にも、所望の量の潤滑油を均一に塗油することができる。同様に、絞りロール３２の押さえロール２２に対する押し付け圧力を変化させることで、板材下面への塗油量を調整することができる。
【００３０】
以上のように、上側の絞りロール３１と下側の絞りロール３２は、それぞれの絞りロール圧力調整装置３３、３４で個別に押し付けの圧力を調整できるので、プレス成形用板材の上側表面に塗油する量と下側表面に塗油する量を独立に調整することができる。
【００３１】
また、上側の押さえロール２１のオイルダム６２をオーバーフローした潤滑油は、油きり６３で案内されて、下側の押さえロール２２や絞りロール３２に影響を与えることなく、オイルパン６１にたれ落とすことができる。また、上側の押さえロール２１と絞りロール３１の軸方向長さを、下側の押さえロール２２と絞りロール３２の長さに比べて長くしてあるので、押さえロール２１および絞りロール３２の端部で、表面張力で巻き込まれた潤滑油も、下側の押さえロール２２や絞りロール３２に影響を与えることなく、オイルパン６１に直接たれ落とすようにできる。
【００３２】
上下の押さえロール２１、２２の対向部分を通過して潤滑油が塗油されたプレス成形用板材は、ピンチロール４１、４２によって排出される。ここで、ピンチロール４１、４２の表面に移行する潤滑油は、油除去部である掻き取りロール５１、５２で掻き取られる。掻き取りロール５１、５２で掻き取った潤滑油はその下方にたれ落ちることとなるが、オイルパン６１で受けて、下側の押さえロール２２のための潤滑油に再利用することができる。
【００３３】
【実施例】
上記で説明した塗油装置を使用して、潤滑油の粘度１０．２ｃｍ２／ｓｅｃの潤滑油を用いて、板厚１．０ｍｍ、幅１００ｍｍ、長さ１５０ｍｍのアルミニウム合金板の上面および下面に塗油した。塗油に際して、絞りロール３１、３２の押し付け圧力を変化させて、押し付けの圧力と潤滑油の塗油量の関係を調べた。図５はこの測定の結果を示すグラフである。
【００３４】
塗油量の測定は、アルミニウム合金板をあらかじめ脱脂した後塗油して、塗油の前後の秤量差を少数４桁台まで読み取って行った。秤量差と潤滑油の密度０．８６４３から面積１ｍ２あたりの塗油量を計算で求めた。図５には、アルミニウム合金板の上面および下面の片面に塗油した場合の結果と、上下両面に塗油した場合の結果を合わせて示してある。
【００３５】
図５の結果から、潤滑油の塗油量は、絞りロール３１、３２の押し付けの圧力と反比例の関係で変化し、直線的に変化することが確認された。したがって、絞りロール３１、３２の押さえロール２１、２２に対する押し付け圧力を調整することによって、潤滑油の塗油量を精度良く調整し、かつ安定に塗油することが可能であることが明らかとなっている。
【００３６】
【発明の効果】
以上に説明の通り、本発明のプレス成形用潤滑油塗油装置によれば、プレス成形用板材の走行路の上下に回転可能に設置された少なくとも一対の押さえロールと、各押さえロールに押し付け可能に設置された絞りロールと、各押さえロールに対する絞りロールの押し付け圧力をそれぞれ独立して調整するための絞りロール押し付け圧力調整装置と、前記押さえロールと絞りロールとの間に潤滑油を供給する潤滑油供給手段とを備えるので、プレス成形用板材の表面に成形に必要でかつ十分の潤滑油を精度良く、しかも安定的に塗油できる塗油装置を提供し、プレス成形性や部品形状精度を向上させて、生産の安定に大きく寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態の塗油装置の正面概略図である。
【図２】同じく実施形態の塗油装置の要部の構成を示す正面図である。
【図３】同じく実施形態の塗油装置の要部の構成を示す側面図である。
【図４】同じく実施形態の塗油装置のオイルダムの部分の拡大図である。
【図５】この発明の実施例で測定した、絞りロールの押し付け圧力と塗油量の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０          架台
１１          走行路
１２          ポンプ調整ユニット
１３          油供給ポンプ
１４          配管系
１５          油供給コック
１６          油回収パン
１７          速度調整ユニット
２１          押さえロール
２２          押さえロール
２３          押さえロール圧力調整装置
３１          絞りロール
３２          絞りロール
３３          絞りロール圧力調整装置
３４          絞りロール圧力調整装置
４１          ピンチロール
４２          ピンチロール
４３          ピンチロール圧力調整装置
５１          掻き取りロール
５２          掻き取りロール
６１          オイルパン
６２          オイルダム
６３          油きり
【図１】
2005007414.tif 000003
【図２】
2005007414.tif 000004
【図３】
2005007414.tif 000005
【図４】
2005007414.tif 000006
【図５】
2005007414.tif 000007